حل عددی انتقال حرارت جابجایی طبیعی در محفظه مربعی شکل همراه با گوشه های اصلاح‌شده پرشده از نانو سیال آب اکسید آلومینیوم

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

2 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

3 دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان

doi
10.22044/jsfm.2017.928
چکیده

در این تحقیق به مدل‌سازی محفظه‌ای با سطح مقطع مربعی شکل همراه با کنج‌های دایروی پرشده از نانو سیال و بررسی تغییرات الگوی جریان و عملکرد انتقال حرارت جابجایی طبیعی درون آن پرداخته‌شده است. نانو سیال آب - اکسید آلومینیوم درون این محفظه، به‌عنوان سیال عامل در نظر گرفته‌شده است. ویسکوزیته دینامیکی و ضریب هدایت حرارتی بر طبق مدل‌های خواص متغیر جدید وابسته به قطر نانو ذرات، غلظت آن‌ها و دما است. شرایط مرزی، محفظه شامل دو دیوارۀ افقی آدیاباتیک و دیواره‌های عمودی هم‌دما است. برای حل عددی معادلات پیوستگی، اندازه حرکت و انرژی از روش حجم محدود با سیستم شبکه با سازمان شده استفاده‌شده است. همچنین معادلات گسسته شده توسط روش‌های گسسته سازی‌های زمانی و مکانی در زبان برنامه‌نویسی فرترن نوشته‌شده است. اثر تغییر پارامترهای مانند نانو ذرات غیریکنواخت، اندازه قطر متوسط نانو ذرات، کسر حجمی نانو ذرات، در اعداد گراشف و پرانتل برای هندسه‌های مختلف موردبررسی قرارگرفته است. استفاده از نانو سیال باعث افزایش نرخ انتقال حرارت و عدد نوسلت شده به‌طوری‌که در در عدد گراشف ، عدد نوسلت 25%، در عدد گراشف ، 26% و در عدد گراشف ، 28% افزایش می‌یابد. علاوه براین با افزایش پارامتر مقدار کسر حجمی نانو ذرات و عدد نوسلت افزایش می‌یابد.